設(shè)計(jì)者通過繪制草圖會(huì)發(fā)現(xiàn)各部分的形狀、尺寸、比例等方面的矛盾。為了加強(qiáng)或改進(jìn)某一方面,可能會(huì)削弱或惡化另一方面。這時(shí)必須權(quán)衡輕重,進(jìn)行協(xié)調(diào),以達(dá)到綜合效果。草圖經(jīng)反復(fù)修改認(rèn)為初步滿意后,便可繪制初步總圖和估算造價(jià)。初步總圖嚴(yán)格按比例繪制,選取足夠的視圖和切面圖。 初步總圖繪制后,需要請(qǐng)對(duì)該類機(jī)械有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、制造和使用人員以及用戶或委托設(shè)計(jì)單位的代表進(jìn)行初步審查。審查結(jié)果如認(rèn)為設(shè)計(jì)不適用(如重量、體積太大,造價(jià)太高,對(duì)結(jié)構(gòu)的可靠性有懷疑等),則須重新進(jìn)行運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì),甚至改用別的工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式。多數(shù)情況是對(duì)設(shè)計(jì)采取某些改善措施。
設(shè)計(jì)的總體方案確定之后,接著需要運(yùn)用機(jī)構(gòu)學(xué)的知識(shí),選用合適的機(jī)構(gòu)以得到所需的運(yùn)動(dòng)方案。上面提到的顎式破碎機(jī)依靠其動(dòng)顎板的擺動(dòng)使進(jìn)入破碎腔的巖石受到擠壓、彎折和劈裂作用而破碎,而動(dòng)顎板的擺動(dòng)則可以采用雙肘板機(jī)構(gòu)的簡單擺動(dòng),或者采用單肘板機(jī)構(gòu)的復(fù)雜擺動(dòng)。在新型設(shè)計(jì)中,可能會(huì)需要綜合一個(gè)新的機(jī)構(gòu)以得到所要求的運(yùn)動(dòng)方案,這常是一個(gè)困難的工作。因此,設(shè)計(jì)者一般盡量應(yīng)用已有的和成熟的機(jī)構(gòu)所提給的運(yùn)動(dòng)方案。 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和繪制初步總圖 運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)之后,設(shè)計(jì)者開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),計(jì)算機(jī)械各主要零件的受力、強(qiáng)度、形狀、尺寸和重量等,并繪制主要零、部件草圖。這時(shí)如發(fā)現(xiàn)原來選用的結(jié)構(gòu)不可行,就必須調(diào)整或修改結(jié)構(gòu)。同時(shí)還應(yīng)考慮有無可能產(chǎn)生過熱、過度磨損或振動(dòng)的部位。
在設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟中,都可能發(fā)現(xiàn)前面步驟中某些決定不合理,這就需要折回到前面那個(gè)步驟,修改不合理的決定,重做隨后的設(shè)計(jì)工作。 1、制定設(shè)計(jì)任務(wù) 這是設(shè)計(jì)的前期工作。設(shè)計(jì)任務(wù)的根據(jù)是用戶訂貨、市場需要和新的科研成果。設(shè)計(jì)部門應(yīng)用各種技術(shù)和市場情報(bào),擬列可能方案,比較其利弊,與經(jīng)營部門和用戶共同商議,制定合理的設(shè)計(jì)任務(wù)目標(biāo)。這對(duì)新型設(shè)計(jì)特別重要。任務(wù)目標(biāo)的失誤將造成經(jīng)濟(jì)上的嚴(yán)重?fù)p失,甚至遭到失敗。 2、確定工作原理和基本結(jié)構(gòu)型式 如設(shè)計(jì)任務(wù)未作明確規(guī)定,設(shè)計(jì)的個(gè)步驟就是確定總體方案,即確定所要應(yīng)用的工作原理和與之相應(yīng)的結(jié)構(gòu)型式。例如設(shè)計(jì)大功率船用柴油機(jī),首先要確定是用二沖程、雙作用、十字頭、低速柴油機(jī),還是用四沖程、單作用、中速柴油機(jī)。又例如設(shè)計(jì)用以粗碎巖石的破碎機(jī)械,首先要確定是采用以擠壓和彎折為主要破碎作用的顎式或旋回式破碎機(jī),或者采用以沖擊為主要作用的單轉(zhuǎn)子或雙轉(zhuǎn)子沖擊式破碎機(jī)。
首先是關(guān)于工作原理的選擇問題。例如,設(shè)計(jì)制造螺釘?shù)臋C(jī)器時(shí),其工作原理既可采用在圓柱形毛坯上用車刀車削螺紋的辦法,也可采用在圓柱形毛坯上用滾絲模滾壓螺紋的辦法。這就提出了兩種不同的工作原理。工作原理不同,當(dāng)然所設(shè)計(jì)出的機(jī)器就會(huì)根本不同。特別應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是,必須不斷地研究和發(fā)展新的工作原理。這是設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的重要途徑。